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Swan公司将继续开发、测试和提高这些材料的性能

乐虎国际娱乐游戏,中国德富塑料网讯:作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”

中国德富塑料网讯:美国先进复合材料制造创新研究所,是一家致力于推动美国复合材料及工艺开发的公私合营机构。5月15日,IACMI宣布由杜邦公司主持,IACMI、Fibrtec公司和普渡大学(Purdue University)参与的研发项目第一阶段顺利完成。第一阶段研究成果是开发出了一种新型的碳纤维复合材料成型工艺,其织物的成型性与传统织物材料相比显著提高。项目第一阶段对第二阶段的启动意义重大,能够有效降低碳纤维复合材料结构的生产成本,使其更适合汽车及其它规模化生产领域的应用需要。

中国德富塑料网讯:运输工具的轻量化发展趋势促使复合材料被大量应用在其中。但是,车用部件要求大量且快速的生产,传统使用热固性树脂的复合材料很难配合,热固性复材固化成型时间长,模塑成本高,成为了运输工具行业导入复合材料的一大瓶颈。

乐虎国际娱乐手机版,最近,位于英格兰东北部的Thomas Swan公司扩大了其Elicarb石墨烯材料的应用范围,将其用于碳纤维复合材料原型品的制造。

IACMI项目所开发的新材料结合了Fibrtec公司的柔性涂层丝束Fibrliex、杜邦的快速织物成型(Rapid Fabric Formation,RFF)技术和专有的聚酰胺树脂,以及普渡大学的建模和性能表征能力。涂层丝束材料是将碳纤维部分浸渍聚酰胺树脂所获得的复合材料,与完全浸渍树脂的丝束相比更加柔软。快速丝束成型工艺是一种生产多取向织物的方法,成型过程中无需对丝束进行提拉。实验、建模和仿真结果显示这种工艺/材料组合是生产低成本连续纤维增强热塑性复合材料的有效方法,工艺性能良好。

相对热固性树脂而言,热塑性复合材料具有许多先天的优势:可快速塑形生产,预浸料不需低温即可长时间保存,可重复加热塑形藉以降低不良品的发生,制品可回收再利用等。这些优势对于大批量生产的部件来说,最能符合成本效益。使用单向连续碳纤维或编织布浸润的热塑性复材,其纤维长度长,分布具方向性,能够设计复合材料需要的结构强度,满足设计应用的要求,连续纤维增强热塑性复合材料,已经发展成为在新能源车取代金属应用的全球趋势。

在单向碳纤维织物上的初步测试结果令人欢欣鼓舞。向环氧树脂中添加质量分数1%的Elicarb石墨烯材料,所制造的碳纤维层压板的抗弯强度和模量获得了提高。

IACMI首席执行官John A. Hopkins表示:“我们将在项目的第二阶段更加全面地对这种新型碳纤维增强热塑性预浸材料进行性能测试,同时验证该材料在高速、成本敏感应用的成型工艺中使用的可行性。这部分工作将展现该材料在汽车工业等大规模开发制造中的适用性,也是我们降低能源消耗长期发展目标的重要组成部分。”

现今,热塑连续碳纤维复合材料的生产工艺主要问题点在于商品化碳纤维表面处理均以热固性树脂为目标,此种碳纤维与热塑性树脂接着界面强度普遍不足,甚至含浸不良。其中界面强度不足必须在碳纤维表面改性、或涂布浸润剂加以克服,或将碳纤维烧制后,施以电化学湿式或是电浆干式处理,使纤维表面生成有限的官能基,再涂覆浸润剂,增加此官能基与树脂基材键接,从而增强界面强度并帮助含浸。

这一发现激励Thomas Swan公司开展进一步的研究,制造出了商用碳纤维预浸料。这些原型品的制造是与有经验的第三方合作完成的。

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在众多热塑树脂基材中,聚丙烯(PP, Polypropylene) 容易取得,机械性能佳,耐候、耐化性优良,广泛运用于车用材料。然而,聚丙烯化学结构中并无官能基,这成为商业化生产连续碳纤维增强聚丙烯复合材料最大障碍。

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